DE3941193A1

DE3941193A1 - Heat radiator exchange appts. for heating rollers of fixing unit - uses central opening in bearing for insertion and removal of radiating module for electrophotographic copier or printer

Info

Publication number: DE3941193A1
Application number: DE19893941193
Authority: DE
Inventors: Karl Heigl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-07-04
Also published as: DE3941193C2

Abstract

The heat radiator is assembled to form a cylindrical radiator module which can be inserted in the heating rollers (11) mounted in the electrophotographic copier or printer via guides. The inner space of the heating rollers is accessible at least from one side. One end of the module has a receptor for a heat-insulated handle. The latter is formed as a centring and holding element for the module. The roller is mounted on at least one element having a central through opening formed as a centring and guide element for the radiation module. A spacer is assigned to one mounting element also having a through opening as a centring and holding element for the module. ADVANTAGE - Simple exchange of heat radiator without use of tools or extension of rollers, including while appts. is still hot.

Description

Vorrichtung zum Austausch von Heizstrahlern in Fixierwalzen von elektrofotografischen Druck- und Kopiergeräten.Device for exchanging radiant heaters in fusing rollers from electrophotographic printing and copying machines.

In elektrofotografischen Druck- und Kopiergeräten ist es üb lich, den mit Toner beschichteten Aufzeichnungsträger in einer thermischen Fixierstation zu fixieren. Derartige thermische Fi xierstationen enthalten im allgemeinen elektrisch beheizte Fi xierwalzen mit zugehörigen Andruckwalzen, wobei der Aufzeich nungsträger zum Fixieren zwischen Fixierwalze und Andruckwalze hindurchgeführt wird. Durch Wärmeeinwirkung von seiten der Fi xierwalze wird der Toner auf dem Aufzeichnungsträger fixiert. Da während der kurzen Kontaktstrecke des Aufzeichnungsträgers mit der Fixierwalze der Toner auf Schmelztemperatur gebracht werden muß, ist eine hohe Heizleistung von seiten der Fixier walze notwendig. Zu diesem Zwecke ist es üblich, in der hohlen Fixierwalze Halogenstrahler mit hoher Heizleistung zu instal lieren.It is common in electrophotographic printing and copying machines Lich, the recording medium coated with toner in one thermal fixation station. Such thermal fi Xier stations generally contain electrically heated fi xierwalzen with associated pressure rollers, the record Mung carrier for fixing between the fixing roller and the pressure roller is passed through. By heat from the Fi xierwalze the toner is fixed on the recording medium. Because during the short contact distance of the record carrier brought the toner to the melting temperature with the fuser roller must be a high heat output on the part of the fixier roller necessary. For this purpose it is common in the hollow Fixing roller halogen heater with high heating capacity too instal lieren.

Halogenstrahler haben jedoch den Nachteil, daß ihre Brennzeit relativ kurz ist und daß es deswegen notwendig ist, sie öfters auszutauschen.Halogen lamps, however, have the disadvantage that their burning time is relatively short and that is why it is necessary to do it more often exchange.

Bisher war es üblich, im Schadensfall den Tausch des defektes Heizstrahlers von einem geschulten Wartungstechniker bei kaltem Gerät durchführen zu lassen. Dies führt zu langem Gerätestill stand und hohen Aufwendungen für die Reparatur des Gerätes. Nachteilig war dabei insbesondere, daß vor dem eigentlichen Austausch gewartet werden mußte, bis die Fixierwalze abkühlte. Wegen der hohen Wärmekapazität der Fixierwalze kann dies län gere Zeit dauern.So far, it was common to replace the defective in the event of damage Radiant heater by a trained maintenance technician in the cold To have the device carried out. This leads to a long shutdown of the device stood and high expenses for the repair of the device. A particular disadvantage was that before the actual Exchange had to be waited until the fuser roller cooled. Because of the high heat capacity of the fuser roller, this can take a long time take time.

Zum Austausch der Heizstrahler war es außerdem notwendig, die gesamte Heizwalze auszubauen, was den Austausch zusätzlich kom pliziert. It was also necessary to replace the radiant heater to remove the entire heating roller, which also makes the exchange com plicated.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art so auszugestalten, daß ein einfacher Austausch der Heizstrahler ohne Ausbau der Heizwalzen und bei heißem Gerät möglich ist. Die Vorrichtung soll außerdem so ausgestaltet sein, daß der Heizstrahler von der das Gerät bedienenden Person ohne Werkzeug möglich ist.The object of the invention is a device of the entry ge named type so that a simple exchange of the Radiant heater without removing the heating rollers and when the device is hot is possible. The device should also be designed in this way be that the radiant heater by the person operating the device is possible without tools.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.This object is achieved in a device of the type mentioned Type solved according to the features of the first claim.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the sub claims marked.

Faßt man den Heizstrahler gemäß der Erfindung zu einem Strah lermodul zusammen, daß in Führungen in die im Gerät gelagerte Heizwalze einschiebbar ist und baut man die Heizwalzen in dem Gerät so ein, daß der Innenraum der Heizwalzen mindestens ein seitig zum Austausch des Strahlermoduls zugänglich ist, wird der Austausch wesentlich erleichtert.If you take the radiant heater according to the invention to a beam module together that in guides in the stored in the device Heating roller can be inserted and you build the heating rollers in the Device so that the interior of the heating rollers at least one is accessible to replace the radiator module the exchange is much easier.

Damit das heiße Strahlermodul ohne zusätzliche Hilfsmittel er faßt werden kann, ist ein thermisch isolierendes Griffstück an einer Seite des Strahlermoduls vorgesehen.So that the hot heater module without additional aids can be grasped, is a thermally insulating handle one side of the radiator module is provided.

Über dieses Griffstück kann das Strahlermodul in die Heizwalze eingeschoben werden bzw. aus der Heizwalze entfernt werden.The radiator module can be inserted into the heating roller via this handle are inserted or removed from the heating roller.

Geführt wird das Strahlermodul in vorteilhafter Weise mit Hilfe von Zentrier- und Führungsöffnungen der die Heizwalze lagernden Lagerelemente.The radiator module is advantageously guided with the help of centering and guide openings of the heating roller Bearing elements.

Um eine sichere Abkühlung des ausgetauschten Strahlermoduls zu ermöglichen, kann im Gerät eine Haltevorrichtung zur Aufnahme des ausgetauschten Heizstrahlers während der Abkühlphase vorge sehen sein.To ensure that the replaced radiator module cools down safely enable, a holding device for receiving can in the device of the replaced radiant heater during the cooling phase to be seen.

Durch die Erfindung ist es dem Operator selbst möglich, den zu einem Strahlermodul zusammengefaßten Heizstrahler selbst ohne Gebrauch von Werkzeugen bei heißem Gerät zu tauschen. Die Ein fachheit der mechanischen und elektrischen Verbindungen bei gleichzeitiger Gewährleistung aller sicherheitsrelevanten Aspekte ermöglicht dies. With the invention, the operator himself is able to a heater module combined even without Exchange tools when the device is hot. The one expertise in mechanical and electrical connections simultaneous guarantee of all safety-relevant Aspects makes this possible.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dar gestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrie ben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below, for example ben. Show it

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Fixierstation in einer elektrofotografischen Druckeinrichtung, Fig. 1 is a sectional view of a fixing station in an electrophotographic printing device,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Heizwalze in einer Fi xierstation einer elektrofotografischen Druckeinrichtung mit darin angeordnetem Strahlermodul und Fig. 2 is a sectional view of a heating roller in a fi xier station of an electrophotographic printing device with a radiator module arranged therein and

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrofotografi schen Druckgerätes mit abgenommener Frontplatte beim Aus tausch des Strahlermoduls. Fig. 3 is a schematic representation of an electrophotographic pressure device's with the front panel removed when replacing the radiator module.

Eine hier nicht im einzelnen beschriebene Fixierstation (Fig. 1) einer elektrofotografischen Druckeinrichtung enthält eine Fixierwalze oder Heizwalze 11, die auf einem Gestell 10 des Druckgerätes gelagert ist, sowie eine Andrückwalze 9 aus einem mit Kautschuk ummanteltem Stahlrohr. Die Andrückwalze 9 ist auf zwei Schwingen 8 gelagert und kann mit Hilfe von 2 elektrome chanisch angetriebenen Nockenscheiben 7 über Ansätze 6 an die Fixierwalze 11 an- und abgeschwenkt werden (Pfeilrichtung). Da bei werden die Schwingen 8 entgegen die Kraft von Federn 5 um die Achse 4 verschwenkt. Die Heizwalze 11 besteht aus einem mit Teflon 12 beschichteten Aluminiumrohr 13, das beidseitig offen ist. Die Heizwalze 11 ist in dem Gestell 10 der Fixierstation gelagert und zwar auf einer Seite über einen Lagerflansch 14 mit einer zentralen Halte- und Führungsöffnung 15 und auf der anderen Seite über ein Lagerelement 16, das mit einer hier nur schematisch dargestellten Antriebseinrichtung 17 in Form eines Riemenrades 18 in Verbindung steht. Auf dem Lagerflansch 14 befindet sich ein Lager 19/1, das mit einem Zentrierstück 20 in das Alurohr 13 der Heizwalze 11 eingreift. Das andere La gerelement 16 mit Lager 19/2 auf der Antriebsseite der Fixier station weist ebenfalls einen Zentrieransatz 21 auf, der in die andere Seite des Alurohres 13 der Heizwalze 11 eingreift. Um die Heizwalze 11 sicher lagern zu können, sind auf dem Lager element 16 Tellerfedern 22 angeordnet, die die Heizwalze über eine Scheibe 22/1 erfassen und gegen das Zentrierstück 20 des Lagerflansches 14 drücken. Sie sorgen für den Ausgleich der axialen Wärmeausdehnung. Dabei gleitet das Alurohr der Heiz walze 11 auf dem Zentrieransatz 21, wobei die Scheibe 22/1 über Schrauben 21/1 mit dem Zentrieransatz 21 verbunden ist. Ein Mitnehmerkeil 23 an dem Lagerelement 16 greift in eine ent sprechende Ausnehmung des Alurohres 13 der Heizwalze 11 ein und sorgt damit für eine sichere Antriebsverbindung. Der Lager flansch 14 ist über Flügelschrauben 24 lösbar mit dem Gestell 10 der Fixierstation verbunden. Mit Hilfe von über Flügel schrauben 25 befestigten Halteklauen 26 wird die Heizwalze 11 gegenüber dem Lagerflansch 14 gesichert. Die Halteklaue 26 hat zu diesem Zweck einen Ansatz 27, der in eine Nut 28 der Heiz walze angreift, wobei im eingebauten Zustand der Ansatz 27 die Nut 28 nicht berührt, so daß sich die Heizwalze 11 radial frei bewegen kann. Die Halteklaue 26 hat eine Sicherungsfunktion beim Austausch der Fixierwalze 11. Zum Austausch der Fixier walze werden die Flügelmuttern 24 gelöst und die Fixierwalze 11 kann mitsamt dem Flansch 14 gesichert durch die Halteklauen 26 mit Hilfe eines an dem Lagerflansch 14 befestigten Griffes 29 aus dem Gestell 10 der Fixierstation gezogen und ausgetauscht werden. Damit die Fixierwalze 11 an ihrer Mantelfläche nicht beschädigt wird, ist ein die Flügelschrauben 24 aufnehmender Haltering 24/1 innen mit Filz 22/2 abgedeckt.A fixing station ( FIG. 1) of an electrophotographic printing device, which is not described in detail here, contains a fixing roller or heating roller 11 , which is mounted on a frame 10 of the printing device, as well as a pressure roller 9 made of a steel tube covered with rubber. The pressure roller 9 is mounted on two rockers 8 and can be pivoted with the help of 2 electromechanically driven cam disks 7 via lugs 6 to the fixing roller 11 (arrow direction). Since the wings 8 are pivoted against the force of springs 5 about the axis 4 . The heating roller 11 consists of an aluminum tube 13 coated with Teflon 12 , which is open on both sides. The heating roller 11 is mounted in the frame 10 of the fixing station, namely on one side via a bearing flange 14 with a central holding and guiding opening 15 and on the other side via a bearing element 16 which is provided with a drive device 17, shown only schematically, in the form of a Belt wheel 18 is connected. A bearing 19/1 is located on the bearing flange 14 and engages with a centering piece 20 in the aluminum tube 13 of the heating roller 11 . The other La gerelement 16 with bearing 19/2 on the drive side of the fixing station also has a centering projection 21 which engages in the other side of the aluminum tube 13 of the heating roller 11 . In order to be able to safely store the heating roller 11 , 16 plate springs 22 are arranged on the bearing element, which grip the heating roller via a disk 22/1 and press against the centering piece 20 of the bearing flange 14 . They ensure the compensation of the axial thermal expansion. In this case, the aluminum tube of the heating roller 11 slides on the spigot 21, wherein the disc is connected via screws 22/1 21/1 with the spigot 21st A driver wedge 23 on the bearing element 16 engages in a corresponding recess of the aluminum tube 13 of the heating roller 11 and thus ensures a secure drive connection. The bearing flange 14 is releasably connected to the frame 10 of the fixing station via wing screws 24 . With the help of wing screws 25 attached claws 26 , the heating roller 11 is secured against the bearing flange 14 . For this purpose, the holding claw 26 has a shoulder 27 which engages in a groove 28 of the heating roller, the groove 27 not touching the groove 28 in the installed state, so that the heating roller 11 can move radially freely. The holding claw 26 has a securing function when replacing the fixing roller 11 . To replace the fixing roller, the wing nuts 24 are loosened and the fixing roller 11 can be secured together with the flange 14 by the holding claws 26 with the aid of a handle 29 fastened to the bearing flange 14 from the frame 10 of the fixing station and replaced. So that the fixing roller 11 is not damaged on its outer surface, a retaining ring 24/1 receiving the wing screws 24 is covered on the inside with felt 22/2 .

In der Fixierwalze 11 befindet sich ein Strahlermodul 30 aus zwei übereinander angeordneten Halogenstrahlern. Dieses Strah lermodul ist austauschbar ausgestaltet. Zu diesem Zwecke ist es auf einer Seite in der Halte- und Führungsöffnung 15 des Lager flansches 14 geführt und auf der anderen Seite in einem als Ab standshalter dienenden Winkel 31, der auf dem Lagerelement 16 der Antriebsseite der Fixierstation befestigt ist. Der Winkel 31 weist eine Durchgangsöffnung 32 auf, die zur Führung und Halterung des Strahlermoduls 30 dient. Um das Strahlermodul 30 auch im heißen Zustand austauschen zu können, ist auf dem ande ren Ende des Strahlermoduls ein Griffstück 33 aus wärmeisolie rendem Kunststoff angeordnet. Dieses Griffstück weist einen An satz 34 auf, der das Strahlermodul 30 in der Durchgangsöffnung 32 zentriert. In der Durchgangsöffnung 32 kann das Strahlermo dul 30 über den Ansatz 34 mit Hilfe einer Klemmeinrichtung in Form einer Klemmschraube 35 befestigt werden.In the fixing roller 11 there is a spotlight module 30 consisting of two halogen spotlights arranged one above the other. This radiator module is designed to be interchangeable. For this purpose, it is guided on one side in the holding and guide opening 15 of the bearing flange 14 and on the other side in a serving as a spacer from angle 31 which is fixed on the bearing element 16 of the drive side of the fixing station. The angle 31 has a through opening 32 which serves to guide and hold the radiator module 30 . In order to be able to replace the radiator module 30 even when hot, a handle 33 made of heat-insulating plastic is arranged on the other end of the radiator module. This handle has an on 34 , which centers the radiator module 30 in the through opening 32 . In the through opening 32 , the radiator module 30 can be fastened via the attachment 34 with the aid of a clamping device in the form of a clamping screw 35 .

Zur sicheren Führung des aus Glas bestehenden Strahlermoduls weist das Strahlermodul an einer Seite einen aus Blech bestehen den Abstandshalter (Hülse) 36 auf, die das Strahlermodul in der Halte- und Fixieröffnung 15 des Lagerflansches 14 sicher hält. Die Hülse 36 kann auch Bestandteil des Lagerflansches 14 sein oder sie kann als selbständiges Element vor dem Einbau über das Strahlermodul geschoben werden.For safe guidance of the radiator module consisting of glass, the radiator module has on one side a spacer (sleeve) 36 made of sheet metal, which securely holds the radiator module in the holding and fixing opening 15 of the bearing flange 14 . The sleeve 36 can also be part of the bearing flange 14 or it can be pushed over the radiator module as an independent element before installation.

Weitere Wärmeschutzelemente sind aus Alublech bestehende Trich ter 37 mit einer zentralen Durchgangsöffnung für das Strahler modul, die beidseitig im Alurohr 13 der Fixierwalze 11 angeord net sind. Die Trichter schirmen den eigentlichen Hitze erzeu genden Bereich des Strahlermoduls 30 mit den darin angeordne ten Glühwendeln gegenüber den Lagern ab und verhindern dadurch eine unzulässige Überhitzung der Lager 19/1, 19/2. Derartige Schutzmaßnahmen sind notwendig, weil die Walzentemperatur an der Außenfläche der Fixierwalze im eigentlichen Druckbetrieb 215-225° betragen kann.Further heat protection elements are made of aluminum sheet Trich ter 37 with a central through opening for the radiator module, which are net angeord on both sides in the aluminum tube 13 of the fixing roller 11 . The funnels shield the actual heat-generating area of the radiator module 30 with the filaments arranged therein from the bearings and thereby prevent undue overheating of the bearings 19/1 , 19/2 . Such protective measures are necessary because the roller temperature on the outer surface of the fusing roller can be 215-225 ° in actual printing operation.

Elektrisch kontaktiert ist das Strahlermodul 30 über einen im Bereich des Griffes 29 angeordneten Stecker 38 und einen weite ren Stecker 39 im Bereich des Lagerflansches 14.The radiator module 30 is electrically contacted via a connector 38 arranged in the region of the handle 29 and a wide connector 39 in the region of the bearing flange 14 .

Das Strahlermodul 30 kann nun in einfacher Weise auch im heißen Zustand durch den Operator selbst ausgetauscht werden. Zu die sem Zwecke wird zunächst der Stecker 39 und dann die Flügel schrauben 24 gelöst und dann kann entsprechend der Darstellung der Fig. 2 das Strahlermodul am Handgriff 33 aus der Fixier walze 11 gezogen werden. Der als Abstandselement dienende Win kel 31 sorgt dabei für eine sichere berührungsfreie Entnahme. The radiator module 30 can now be easily replaced by the operator even when hot. For this purpose, first the plug 39 and then the wing screws 24 are loosened and then the radiator module can be pulled out of the fixing roller 11 on the handle 33 as shown in FIG. 2. Serving as a spacer Win angle 31 ensures safe contact-free removal.

Die Druckeinrichtung weist nun zusätzlich in einem besonderen nicht hitzeempfindlichen Bereich eine Haltevorrichtung 40 mit zwei Auflageelementen 41 auf, die dazu dienen, das Strahlermo dul während der Abkühlphase aufzunehmen. Bis das Strahlermodul ausreichend abgekühlt ist, kann in der Zwischenzeit ein neues Strahlermodul in die Fixierwalze 11 eingeschoben und mit Hilfe der Klemmeinrichtung 35 fixiert werden. Dieses Einschieben wird erleichtert durch einen Zentrieransatz 42 am Lagerflansch 14. Sollte der Stecker 39 des elektrischen Anschlusses im Bereich des Lagerflansches stationär eingebaut sein, wird durch die Zentrierung der Halte- und Fixieröffnung eine sichere und be schädigungsfreie Kontaktierung zwischen Stecker 39 und Strah lermodul 30 ermöglicht.The printing device now additionally has, in a special non-heat-sensitive area, a holding device 40 with two support elements 41 which serve to receive the radiator module during the cooling phase. In the meantime, until the radiator module has cooled sufficiently, a new radiator module can be inserted into the fixing roller 11 and fixed with the aid of the clamping device 35 . This insertion is facilitated by a centering shoulder 42 on the bearing flange 14 . Should the plug 39 of the electrical connection be installed stationary in the area of the bearing flange, the centering of the holding and fixing opening enables safe and damage-free contacting between plug 39 and beam module 30 .

Claims

1. A device for exchanging in heating rollers ( 11 ) of fixing stations electrophotographic printing and copying devices arranged radiant heaters, characterized in that the radiant heaters are combined to form a radiator module ( 30 ), which is guided by guides ( 15 , 32 ) in the Device stored heating rollers ( 11 ) can be inserted, the heating rollers ( 11 ) being installed in the printing or copying machine in such a way that the interior of the heating rollers ( 11 ) is accessible at least on one side for the exchange of the radiator module ( 30 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the radiator module ( 30 ) has at one end egg nen receiving area for receiving a thermally insulating handle ( 33 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the handle ( 33 ) is designed as a centering and holding element for the radiator module ( 30 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating roller ( 11 ) over min least a bearing element ( 14 ) is mounted in the device, which has a central through opening ( 15 ), which acts as a Zen trier and guide element is trained for the radiator module ( 30 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that on one of the bearing elements ( 16 ) from a stand ( 31 ) is arranged, with a through opening ( 32 ) as a centering and holding element for the radiator module ( 30 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the spacer ( 31 ) has a Klemmein direction ( 35 ) for fastening the radiator module ( 30 ) with the handle ( 33 ) arranged thereon.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrical printing and copying device has a holding device ( 40 ) for receiving the exchanged radiator module ( 30 ) during the cooling phase.